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Vorrichtung zur Steigerung der Sicherheit bei der Schießarbeit im
Untertagebetrieb Es ist bereits eine Vorrichtung zur Steigerung der Sicherheit bei
der Schießarbeit ini Untertagebetriebe in Gestalt einer Berieselungsanlage bekannt,
deren Betätigung durch einen einstellbaren Zeitschalter erfolgt, der nach Ablauf
eines bestimmten Zeitabschnittes vom Beginn der Berieselung an die Zündung der Schüsse
bewirkt.
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Ferner ist es bekannt, Ansammlungen gefährlicher Gase im Grubengebäude
mit Hilfe von elektrischen Läutewerken anzuzeigen, die durch eine an der entsprechenden
Stelle des Grubengebäudes angeordnete Gaswaage betätigt werden, sobald der. Gasgehalt
der Wetter dort ein bestimmtes Maß' übersteigt. Das Warnsignal wird ausgeschaltet,
sobald der Gasgehalt der Wetter dieses Maß unterschreitet.
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Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, welche einerseits
den mit der eigentlichen Schießarbeit verbundenen Explosionsgefahren entgegenwirkt,
gleichzeitig aber auch die Belegschaft vor einem Betreten (bzw. zu frühen Betreten
des Arbeitsortes nach Abgabe der Schüsse warnt für den Fall, daß dort noch giftige
Gase, seien es die Nachschwaden der Schüsse, seien es beim Abtun der Schüsse zum
Ausbruch gekommene giftige Wetter, Kohlensäure o.,dgl., vorhanden sind.
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Dies wird- gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß eine Berieselungs-
oder Gesteinsstaube erteilungsanläge,deren Einschalten vor dem Abtun der Schüsse
mittels eines einstellbaren Zeitschalters erfolgt, der-nach Ablauf eines festzulegenden
Zeitraumes die Zündung ,der Schüsse auslöst, mit einem Meßgerät kombiniert wird,
welches den. jeweiligen Gehalt der Wetter an Gefahrgasen anzeigt und einen entsprechend
-dein höchstzulässigen Gehalt an (.efahrgasen eingestellten Grenzkontakt besitzt,
derart, daß, sobald der Gefahrgasgehalt vor Ort auf einen bestimmten Wert aibgesunken
ist, der Zeitschalter und damit die Berieselungs- oder Gesteinsstalubverteilungsanlage
ausgeschaltet wird.
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Zweckmäßig wird hierbei, um auf jeden Fall die Berieselungsanlage
für eine , bestimmte Zeit nach Abtun .der Schüsse in Tätigkeit zu halten, der Zeitschalter
mit einer Blockierung ausgerüstet, welche ein Ausschalten desseliben vor Ablauf
des einzustellenden Mindestzeitraumes auch dann verhindert, wenn innerhalb ,dieses
Zeitraumes der Zeiger des Meßinstrumentes, weil keine oder nicht genügend Gefahrgase
vorhanden sind, bereits den Grenzkontakt erreicht bzw. nach unten unterschritten
hat, was insbesondere dann eintreten kann, wenn die Schüsse sitzenbleiben.
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In weiterer Erfüllung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens wird
mit der fortlaufend arbeitenden Meßeinrichtung eine ebenfalls fortlaufend arbeitende
Anzeigevorrichtung
vereint, welche ständig das Maß der elektrostatischen
Eigenladung ,des vor Ort abgelagerten oder in den Wettern enthaltenen Kohlenstaubes
mißt. Diese Vorrichtung ka ne in sehr einfacher Weise dadurch gescha$xi: wenden,
daß die Erdungsleitung der Meßväi--" richtung als blanke Leitung ausgebildet, äütmöglichst
,große Länge in den vor Ort abgelagerten Kohlenstaub eingebettet und in sie. eine
Indikationslampe eingeschaltet wird.
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Die. Steuerung der Schaltvorgänge bei der ganzen Vorrichtung erfolgt.
zweckmäßig mit Hilfe von Schaltmitteln, die gegen die auftretenden korrodierenden
Einflüsse gesichert sind und andererseits auch keine Gefahr für das Auftreten von
.giftigen Gasen o. dgl., insbesondere im Falle einer Beschädigung, darstellen. Als
solche haben sich Kippkontaktschaltröhren als besonders zweckmäßig erwiesen, deren
kontaktgebende Teile in be= kannter Weise durch in der Röhre frei bewegliche Metallrollen
oder Metallkugeln aus korrosionsbeständigem Werkstoff gebildet werden. .
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Der Aufbau der vorstehend gekennzeichneten Vorrichtung ergibt sich
- :aus den gegebenen Erläuterungen im wesentlichen ohne weiteres, so daß sich die
zeichnerische Darstellung derselben auf die des hier wesentlichen Bestandteiles,
nämlich der Meßvorrichtung, beschränken kann.
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Von den Abbil,duniggn zeigt Abb. i den grundsätzlichen Aufbau der
Meßv orrichtung in einer Strecke mit Andeutung ihrer einzelnen Grundbestandteile,
die für sich in besonderen Darstellungen veranschaulicht sind.
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Abb. 2 veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform einer Gasgemischwaage,
Abb.3 die eigentliche Gasuntersuchungseinrichtung, Abb. q. die Art des Aufzeigens
der verschiedenen Gefahrgase usw. und Abb. 5 ein Schaltungsschema, aus welchem die
Arbeitsweise der ganzen Vorrichtung hervorgeht.
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Durch den Saugrüssel c (Abb. j), der durch eine Leitung von entsprechender
Länge mit der Meßeinrichtung verbunden ist, wird vom Arbeitsort, und zwar in geeigneter
Höhe, das dort vorhandene Gasgemisch mittels eines Ventilators abgesaugt; durchzieht
die einzelnen Meßvorrichtungen und wird- schließlich in ,die nächstliegende Luttenführung
abgeführt. Wenn in :dieser, wie üblich, ein genügend hoher Unterdruck herrscht,
so erübrigt sich die Anordnung einer besonderen Absaugvorrichtung. .
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Die Gasgemischwaage (Abb. 2) besitzt Ein-und Austrittsventile Fr und
1'.. Durch das Gaseinführungsrohr R1 tritt das Gas in die Staubkammer und bestreicht
die leicht auswechselbaren gewellten, für den Staubentzug dienenden Elemente W,
W@ und W3, worauf verhältnismäßig staubfrei durch das Rohr '=efl@l nach dem Raum
Gl gelangt. Der untere @'@ft@ä.um U" der Vorrichtung ist mit diesem oberen Raum
Gl durch den Schlauch St verbunden, so daß der obere Teil unabhängig über dem unteren
Teil Z-1 von dem dreiteiligen Gestänge GS getragen wird. GIS, GIS.
und GIS;;
sind Stellschrauben .des Gestänges GS. Da das Abführungsrohr r2
sich in der Strömungsrichtung erweitert, also an der Stelle, an welcher es das Gas
aus dem Teil Ijl aufnimmt, einen kleineren Durchmesser aufweist, verbleibt das strömende
Gasgemisch bis zur Füllung des Oberbeils Gl in einem gewissermaßen stillstehenden
Zustand, um erst dann nach der eigentlichen Meßvorrichtung ab-,uziehen. Es wird
nun die Gewichtsdifferenz des Gasgemisches gegenüber- dem des luftleeren Raumes
Ga am anderen Arm des Waagebalkens B gemessen und die Schwandung des Waagebalkens
dadurch angezeigt, .daß dieser an einem mit Kontakten versehenem Bogenstück vorüberstreicht.
Die sich ergebenden Stromschwankungen werden, wie aus Abb. ¢ ersichtlich, aufgezeichnet.
Die Grenzkontakte K S, und KS, sind beliebig einstellbar, um so den Zeitpunkt der
Kontaktgebung regeln zu können, durch welche in unten noch zu beschreibender Weise
der Zeitschalter für die Berieselung o. dgl. beeinflußt wird.
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Nach :der Wägung tritt das Gasgemisch in das in Abb. 3 im Grund- und
Seitenriß veranschaulichte Untersuchungsgerät ein, und zwar durch die Zuleitung
R3. In dem -zunächst passierten Filter wird etwa noch darin enthaltener Kohlenstaub
abgesetzt, worauf das gereinigte Gasgemisch durch die Drahtnetze S. in den Meßraum
R M übertritt, um diesen nach der Messung durch das Drahtnetz S1 und das Gasausführungsrohr
R4 wieder zu verlassen.
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Die Abb.3 läßt in diesem Zusammenhang einen einer Anzahl von Kontakthebeln
KHi bis beispielsweise KH9 erkennen, die aus nichtleitendem Stoff bestehen, aber
eine leitende Spitze aufweisen. Diese sind bei K o,
und Ko, drehbar gelagert
und schleifen bei ihrer anzeigenden Bewegung an den Kontaktbogen SchK vorbei. Die
Art der Messung in den einzelnen Meßröhren gehört nicht zum Wesen der Erfindung
und braucht daher nicht beschrieben zu werden. Infolge der Schwankungen der Kontakthebel,
wie sie sich durch die verschiedenen Gehalte an den einzelnen Gasen ergeben, wird
den Magnetspulen ATS, und ililp, des in Abb. q. schematisch veranschaulichten Vielfachschreibers
_ schwächerer oder stärkerer Strom zugeführt, und es erfolgt
in
an sich bekannter Weise die Aufzeichnung der Meßerge'bnisse durch die Schreibspitzen
S1 bis S, wie aus dieser Abbildung ersichtlich.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung sind die einstellbaren Grenzkontaktschienen
KSl, KS,, usw., die entsprechend einem bestimmten höchstzulässigen Gehalt an Gefahrgasen
eingestellt werden und bei der Schließung des Kontaktes durch den Hebel KHl usw.
die in Abb. 5 dargestellte automatische Steuerung für den Zeitschalter und damit
die Ausschaltung des Berieselungsgerätes o. dgl. betätigen.
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Abb. q. zeigt, daß unter Umständen. mit .der neuen Vorrichtung idie
Gehalte der Wetter an beispielsweise sieben verschiedenen Gasen, O, N, C'h4, C 02,
C O, H und H2 S, sowie außer-.dem Feuchtigkeit, Temperatur und Gewicht ,des Gases
gemessen und zur Steuerung-der Berieselungsanlage bzw. Warnsignale herangezogen
werden können. Alle diese Faktoren sind unter Umständen von erheblicher Bedeutung
im Sinne des Erkennens von Gefahren.
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Die Meßeinrichtung kann, wie :es Abb. 3 erkennen läßt, .auch tragbar
ausgebildet sein, und es kann die Gasgemischwaage in Fortfall kommen. In diesem
Falle empfiehlt es sich, den äußeren Schutzmantel zu lochen, so daß das Gasgemisch
ungehinderten Zutritt zu dem Meßstreifen Ich Innern der Einrichtung hat.
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Abb. 5 veranschaulicht die Steuerung der . ganzen Einrichtung.
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Der Kontakt G erhält beispielsweise seinen Strom vori .dem Kontakt
L über den Schalter Schl und die Schmelzsicherungen S1. Der Strom ,gelangt zur Hubm.agnetspule
MS,. Er bringt gleichzeitig die beispielsweise grüne Betriebslampe Lg zum
Leuchten. Die Magnetspule hebt den Eisenkern EKB an und stellt hierdurch einen Kontakt
her, um beispielsweise den Ventilatormotor Mo (Abb. i) in Betrieb zu setzen. Fließt
kein Strom durch die Zuleitung, so fällt der Eisenkern EKß ab und überbrückt .in
dieser Stellung einen arideren Kontakt a mit dl und b mit bi, wodurch eine
bei.spielsweise7 rote Kurzschlußlampe KLl (Abb. 5) zum Aufleuchten. gebracht wird.
Diese Steuerungsart kann in beliebiger Weise für die Betätigung des Zeitschalters
b w. der Berieselungs- oder Warneinrichtungen, und zwar auch in zeitlichem Abstand
von :dem durch die Meßvorrichtung gegebenen Schaltstoß, verwendet werden. Stellt
die leitende SchreibspitzeS3 (Abb.-q.) seinen Kontakt' mit dem entsprechend eingestellten
Grenzkontakt KSl .bzw. KS2 her, so wird der Strom über die Leitschiene 1<S3 dem
Kontakt A (Abb. 5) zugeführt und fließt über die Schmelzsicherung S4 der Hubmagnetspule
MS, zu, zieht den Eisenkern EKS hoch und überbrückt so den Kontakt T13, T14, wodurch
beispielsweise der Zeitschalter Al, der auf eine beliebige Zeitspanne, beispielsweise
so Minuten, eingestellt ist, stromführend wird. Gleichzeitig kann ein tönendes Warnzeichen
Si bzw: eine Warnlampe in Tätigkeit gesetzt werden. Da durch den Stromzufluß zu
der Hubmagnetspule T1713, welche von .dem Zeitschalter betätigt wird, der Kontakt
5 ständig geschlossen wird, wird der Eisenkern EI(,. hochgezogen, welcher beispielsweise
das Ventilgestänge VG, betätigt, das in cal, b1 und Vdl drehbar angelenkt
ist, und damit- das Ventil, das die Berieselung betätigt, öffnet. Ist die eingestellte
Zeitspanne beendet, so drückt der isolierte Zapfen Z1 bei bi und dl drehbar .die
Kontaktbrücke nieder. Auf diese Weise wird bei L ein Kontakt hergestellt, die Hubm.agnetspule
VM3 wird stromlos, dagegen aber die Hubmagnet-' spule.VH4 stromführend, und es wird
der Kontakt 5 unterbrochen. Hierdurch wird das Ventilgestänge TVG, herabgezogen
und das Ventil für den Weiterzufluß geschlossen.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß für anzuwendende Schutzmaßnahmen
je ein besonderer Zeitschalter- vorgesehen werden kann und auch diese Maßnahmen
nur von einem Zeitschalter gesteuert werden können.
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Wie -oben schon angedeutet, ist es aus Gründen einer .betriebssicheren
Arbeitsweise zweckmäßig, die in Abb. 5 dargestellten Kontakte durch Kippkontaktschaltröhren
zu. bilden, welche in bekannter Weise mit Metallkugeln oder Metallrollen als kontaktgebende
Teile ausgerüstet sind :und diese aus nicht oxydierenden Werkstoffen herzustellen.
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Abb. 5 läßt ;auch erkennen, in welcher Weise, gesteuert von der neuen
Vorrichtung, das Abtun der Schüsse erfolgt.
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Läßt .der Schießmeister den Strom, und zwar durch Betätigung eines
Schalters von Hand, wahlweise zum Zeitschalter A2 über den Schalter Sch, oder ,durch
den Köntakt 3 fließen, so wird ,der beliebig einstellbare Momentneitschalter 'MA
III in Abb. 5 betätigt. Während der einzustellenden Zeitspanne drückt gegebenenfalls
der nichtleitende Zapfen Z,. die in d, und cl bewegliche Kontaktbrücke selbsttätig
auf einen Augenblick nieder, um sofort wieder hochzuschnellen. Hier- -durch wird
der Kontakt :2 stromführend, und es erfolgt Idas Abtun .der Schüsse durch die hieran
angeschlossene Schießleitung.
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Der Zeitschalter, welcher die Berieselung betätigt, arbeitet unabhängig
davon, ob die Zündung erfolgt, so daß auch bei Ausbleiben des Schusses das Ort durch
die Berieselung für den entsprechenden Zeitraum gegen vor-'zeitiges Betreten bei
Ausbleiben der Schüsse gesichert wird. ' Die Einrichtung zur Anzeige bzw. zur Unschädlichmachung
zu hoher elektrostatischer
Eigenladungen des Kohlenstaubes ist in
der Abbildung nicht im einzelnen veranschaulicht. Sie besteht zweckmäßig aus einer
mit der Meßvorrichtung verbundenen Indikationslampe, welche von ihr, zweckmäßig
über eine in den Kohlenstaub eingebettete blanke Leitung, zu einer Erdungsplatte
führt. Über diese Lampe fließt vom Netz aus so lange positiver Strom, der die Lampe
zum Glühen bringt, als der überwindende Teil der Kohlenstawbteilchen negative elektrostatische
Eigenladung aufweist. Die Lampe kommt aber sofort zum Erlöschen, wenn der Anteil
der positiven Ladungen des Kohlenstaubs ein solcher wird, daß ein Stromfluß durch
die Leitung zur Erdungsplatte nicht mehr stattfinden kann, weil ein Potentialgefälle
nicht mehr vorhanden ist. Es wird also durch das Erlöschen der Lampe die Gefahr
des Eintritts einer Kohlenstauhexplosion auf Grund von Selbstentzündung des Kohlenstaubs
rechtzeitig erkennbar gemacht.